芻議城市高層建筑設計的相關要點

蘇泳儀

摘要：做為代表城市建筑形像的門面，高層建筑隨著城市化進程的加快也在不斷加劇著。因此，設計師們一定要深入了解城市實際情況，做好城市建設中的高層建筑設計工作。在保證高層建筑安全性的前提下，設計出具有該城市鮮明特色的高層建筑，為城市增加一道亮麗的風景線，滿足人們觀賞和使用的要求。

關鍵詞：城市建設；高層建筑；設計要點

1.高層建筑產生的原因及存在的理由

產業革命帶來了生產力發展與經濟的繁榮，大工業的興起使人口集中到城市中來，造成城市用地緊張，地價上漲，城市不斷向周邊擴展，但城市空間仍然局促。為了在較小的用地范圍內建造更多的使用面積，建筑物不得不向高空發展。也是高層建筑產生的根本原因。也可以說高層建筑的產生是社會發展的必然產物，兩者相互依存，相互影響。

概括而言，高層建筑類型可以被認為是土地經濟、金融、城市運輸、投資機遇和技術進步、再加上其他原因造成的結果。簡單地講，高層建筑是在一個不大的底層上疊加許多層。從功能上，它能使可用的樓層空間向高出堆積。從商業上，它能使其所有者從土地上獲利更多，并且可以放置更多貨物、更多的人，和在一個地方收入更多租金。它在經濟上的存在是土地高價的結果，土地高價與城市交通便利密切相關，也是配套基礎設施和土地利用的必然結果。高層建筑實際上是一種商業建筑類型，它的開發將增加城市的就業及生產力，促進城市的有益發展。同時由于它的發展也推動了與之相關的建筑結構、技術、材料、交通等的發展，進而影響到整個城市的發展。

2.高層建筑設計原理

高層建筑的設計興建，只單純考慮建筑物自身的建設尺度遠遠不夠，高層建筑是人為設計、為人服務的城市建設項目，因此以人為本的建筑理念應該是高層建筑設計的根本要求。應充分考慮人們對高層建筑的視覺觀感、親近感等要求，把冰冷的混凝土鋼筋水泥建造的高樓大廈真正的變成人們生活的一部分，有親切感和實用感。注重全面建設尺度的考量計劃，如環境尺度、建筑整體尺度以及近人尺度三個主要方面的考量。環境尺度，包括考慮高層建筑所處城市地理位置、城市大小、周圍街道尺度環境、建筑物的輪廓設計要求等，要根據具體的環境比例安排高層的建設；建筑整體尺度，包括高層建筑的各個組成部分，如樓層主體、頂部結構等各部門的比例協調統一等注意相對尺度，而且要注意高層建筑中細節部分的層次要求。近人尺度，其實是人們對高層建筑的一個整體感官把握，注重人為感覺、使用價值和審美要求，設計尺度應參考多數人的尺度系數與之成為相應比例，特別是人們接觸到的細節部分如臺階、門、窗、陽臺、柱子、裝飾等尺度的處理。只有從環境、建筑、人這三個方面充分考慮才能促成三者之間的和諧平衡。

3.高層建筑設計要點

3.1電氣的問題

（1）消防電源與配電

高層建筑要求供電是：供電電源必須是來自于兩個不同的發電廠保證一個要時有遇到問題或者突發事件另一個也可以正常工作，從而確保建筑的正常運行。供電電源來自于2個不同的區域變電站。一個電源來自于區域變電所而另一個時自備的發電設備。

（2）應急照明

當高層發生火災及其它災害、故障時，導致正常照明系統中斷而啟用的照明，也稱事故照明應急照明的安裝要合理人性化，應急照明主要安裝在疏散樓梯、消防電梯前室、消防控制室、自備電源室、變配電室、消防水泵房、防排煙機房的墻面上或者頂棚上。應急照明包括疏散指示照明，即標志出口位置的出口標志燈和引導只想出口的指向標志燈，滿足疏散通道的照明要求。

（3）電梯

電梯在設計中要保證位置合理，讓電梯的運行中的噪音不要打擾用戶的正常生活電梯的最大載荷也要根據居住結構作相應的調整，保證居住者在平時能方便的出行電梯在遇到緊急情況是要有方便快捷的方法使人迅速撤離為了保證電梯正常而安全的運行，以利于救人、滅火。對此還要考慮排水設施、消防泵房、變配電站、柴油發電機放常常要設于高層建筑的地下室，如火地下室積水甚至被淹，滅火將從何談起。所以地下室排水與電梯井底排水時同等重要的。電梯的供電系統要有兩套，一套是正常供電系統，另一套時當有緊急情況是自備發電供電以保證電梯的正常運行。

3.2消防問題

高層建筑往往在功能上是多元的，而其中設備又較復雜，本身存在很多引起火災的潛在因素。在高層建筑中，如果發生火災，會比普通建筑帶來更大的危害。具體來說，高層建筑的消防問題主要表現在以下幾方面：

（1）火災蔓延迅速

由于超高層建筑中存在許多可燃物，它們形成了許多縱向煙筒。當火災發生時，這些煙囪的拔風抽力效應可以促進火焰及煙氣的蔓延，高度越高，抽力越大，這種效應就越強烈。超高層建筑的煙筒效應是最難防范的，雖然可在管道內設置一些防火閥，然而這些防火閥可能出現控制失靈、無法嚴密閉合等情況，從而導致有火溢出直至延燒。

（2）人員疏散困難

高層建筑內部，往往會聚集大量的工作、生活人員，通常情況下，超過300m的高層建筑可以容納的人數都在萬人以上。一旦發生火災，一切客貨電梯必須馬上降至底層而不可使用，只有消防專用電梯可以使用，這樣一來，大量人員必須由樓梯疏散。建筑的層數越高，人員越多，其疏散的時間就越長。

（3）高層建筑的抗震設計

在對高層建筑進行抗震設計時，應該注意以下的問題：構造柱是否已經設置在了大廳的四角和外墻的轉彎處，且位置是否正確；此外，還要注意山墻和縱墻的交界處是否設置了抗震構造柱和是否用構造柱代替了磚墻承重等問題。在缺乏巖土工程勘察資料的情況下貿然進行施工是不可取的。若沒有相關的巖土工程勘察資料，設計時就缺少了必要的依據，對此我們要注意以下情況：在設計方案會審后或者規劃設計階段便直接進行設計施工圖；在擴初設計會審后就直接進入施工圖設計。在高層建筑設計時要嚴格按照《建筑抗震設防分類標準》劃分的設防等級，不能任意的提高或者降低設防等級，前者會造成工程投資超支，后者則會影響整棟建筑的安全性，不利于抗震。

3.3防雷擊的問題

高層建筑因其較高的高度和結構較為集中，所以更易于受到雷土擊災害。所以對于高層建筑的防雷要求更為嚴格，不僅要在建筑的頂端和易受雷擊的部位安裝避雷針或是避雷帶和避雷網，將鋼筋作引下線，同時還要將鋼筋混凝土基礎作接地裝置。對于建筑物內的金屬物體和突出屋面的金屬物體都要進行接地處理，在建筑的周圍還要做好避雷帶。從而使高層建筑在整體上都做好防御雷擊的保護措施。

3.4排煙的問題

根據這么多年來高層火災事故的調查表明，在高層建筑發生火災所導致的傷亡事故中，多數都是因為煙氣窒息或是中毒。這主要是目前在很大一部分高層設計中，為了有效的提高使用面積，從而取消消防電梯的設計，而與居住用電梯合二為一進行使用，在不具備自然排風條件的樓梯間也沒有在入口處設計出陽臺或是凹廊而增加排煙，為了有效的節省面積，消防電梯前室與防煙樓梯前室合用的情況也特別多，同時在高層建筑中防火門處于經常性的關閉狀態。

3.5垃圾處理

高層建筑是人口居住最為密集的地方，大量的居住人口，每天也會產生大量的生活垃圾，對于這些垃圾的處理可以在設計時設計出垃圾通道，住戶通過垃圾通道把垃圾扔進收集間內進行集中運出處理，如果不設計垃圾通道，則需要由大樓管理人員進行逐戶收集運出，這種方法較為簡單，但對大樓的管理提出了更高的要求。

4.結語

高層建筑在我國得到了迅猛的發展，同時伴隨著科學技術的進步，大量的新技術，新結構，新工藝開始涌現，這又效促進了高層建筑的發展，而相關的設計人員需要科學合理的進行高層建筑的設計，進而能夠滿足建筑的安全，美觀以及舒適經濟等方面的要求。

參考文獻：

[1]鄭少萍.關于高層建筑設計與城市景觀協調問題的思考[J].建材與裝飾，2009.

[2]翁嬋瓊.關于現代高層建筑設計研究分析.城市建設理論研究（電子版），2012（14）.